Aquí está una manera diferente de obtener el mismo resultado, por si ayuda...
Los mapas de $\mathbb{Z} \rightarrow \mathbb{Z}/p^j$ dar un mapa de diagramas de entre $\cdots \rightarrow \mathbb{Z} \stackrel{1}{\rightarrow} \mathbb{Z}\stackrel{1}{\rightarrow} \mathbb{Z}$ $\cdots \rightarrow \mathbb{Z}/p^3 \rightarrow \mathbb{Z}/p^2 \rightarrow \mathbb{Z}/p$ con kernel dada por el diagrama de $\cdots \rightarrow p^3\mathbb{Z} \rightarrow p^2 \mathbb{Z} \rightarrow p\mathbb{Z}$. La identificación de cada uno de estos con $\mathbb{Z}$ a través de la multiplicación por $p^n$ obtenemos la inversa del sistema en el ejemplo. Así que tenemos una secuencia exacta de los inversos de los sistemas que vamos a denotar por $0 \rightarrow K \rightarrow A \rightarrow B \rightarrow 0$, lo que da lugar a una secuencia exacta (fundamentalmente por la definición de derivada functor...)
$$
0 \rightarrow \text{lim }K \rightarrow \text{lim } \rightarrow \text{lim }B \rightarrow \text{lim}^1 K \rightarrow \text{lim}^1 Un
$$
Ahora, $\text{lim }B = \mathbb{Z}_p$, por definición, $\text{lim}^1A = 0$ ya que todos los mapas son la identidad, $\text{lim }K = 0$ Hatcher dice (nada es infinitamente divisible por $p$), y $\text{lim }A = \mathbb{Z}$ a través de la observación, por lo que tenemos
$$
0 \rightarrow \mathbb{Z} \rightarrow \mathbb{Z}_p \rightarrow \text{lim}^1K \rightarrow 0
$$
que es lo que queríamos demostrar.